水电厂中灯泡贯流式水轮发电机组保护配置的探讨 灯泡贯流式水轮发电机组
时间：2019-05-16 03:17:31 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着现代科学技术的不断进步，我国电力工业为满足市场的需求不断发展和创新其发电技术，灯泡贯流式水轮机组由于机组性能良好，在水电开发中有明显的经济技术优势，已广泛地运用于中低水头水电开发中。本文针对某水电厂灯泡贯流式水轮发电机组保护配置及运行特性，总结运行中积累的经验和对问题进行探讨，以供同类型机组在保护配置和运行借鉴。
关键词：水电厂水轮发电机组；配置应用
Abstract: with the development of technology of modern science, our country electric power industry to meet the needs of the market development and innovation its power generation technology, the light bulb tubular turbine units unit because of its good performance, in hydropower development in obvious economic and technological advantages, already is widely used in low water head hydropower development. In this paper a hydropower bulb hydrogenerator protection configuration and the run characteristics, this paper summarizes the operation of accumulated experience and issues to discuss, for the same type unit in the protection configuration and operation for reference.
Keywords: hydropower turbines; Configuration application
中图分类号： TM312文献标识码：A 文章编号：
前言
近年来由于时代不断的进步，某水电厂发电机电气保护装置采用国电生产的 DG801 数字式发变组成套保护，用于对发电机本身、定子转子、励磁系统、10.5kV引出系统、水轮发电机运行的各种电气量回路短路、匝间短路、接地故障的全面保护。由水轮发电机组制造厂家哈尔滨电机厂提供，用于保护非电气量异常时水轮发电机的安全，从而为企业创造了更多的经济效益，在新的电力形势下最大程度地提高发电厂的竞争力。
一、水电厂保护配置
发电机纵联差动保护：发电机纵联差动保护是发电机定子绕组及其引出线的相间短路的主保护，保护采用比率制动原理，按比较发电机中性点 TA 与机端 TA 二次同名相电流的大小及相位构成，出口设置为循环闭锁方式。当发电机差动区内发生相间短路故障时，有两相或三相差动同时动作出口跳闸；而当发电机发生一相在区内接地另一相在区外同时接地故障，只有一相差动动作，但同时有负序电压，保护也出口跳闸。如果只有一相差动动作无负序电压，判断为 TA 断线。
发电机过电压保护：为防止机组由于励磁系统调节故障或其他原因产生的过电压，装设过电压保护装置。其输入电压为机端 TV 二次相间电压，动作后经延时切除发电机。
发电机转子一点接地保护：为防止励磁回路发生一点接地而设。保护采用注入直流电源原理，在发电机运行及不运行时，均可监视发电机励磁回路的对地绝缘，该保护动作灵敏、无死区。
发电机定子过负荷保护：保护反映发电机定子电流的大小，当发电机定子电流超过额定电流值（过负荷）或很大时（系统故障引起过电流），经延时动作于信号（过负荷）或作用于切机（过电流）。
发电机低压记忆过流保护：保护反应发电机电压和电流大小，作为发电机相间短路的后备保护，电流取自中性点侧，过流元件应有电流记忆功能。
发电机 3U0 定子接地保护：保护采用基波零序电压式，范围为由机端至机内 90％左右的定子绕组单相接地故障。保护接入 3U0 电压，取自发电机机端 TV 开口三角绕组两端。
发电机 3W 定子接地保护：保护反应发电机机端和中性点侧三次谐波电压大小和相位，反应发电机中性点向机内20％或 100％左右的定子绕组单相接地故障，与发电机 3U0 定子接地保护联合构成 100％的定子接地保护。在 3W 定子接地保护的定值整定上，调整系数有所不同，以满足单机空载、单机并网或双机并网运行的保护需要。
励磁变保护：保护装设常规的速断和过流保护，还装设有温度保护。
二、水电厂水轮发电机组非电气量保护
1、保护配置优点分析
针对水轮发电机组的保护方案配置完善，是典型的灯泡贯流式水轮发电机组保护配置，能够满足机组在运行过程中的安全保护。
机组投运以来，保护动作可靠，未发生任何保护误动作信号，所有保护动均可靠。
发电机保护装置采用有好的人机界面，全中文显示，装置面板上每种需出口的保护设有投退压板，分别显示信号出口、动作出口、跳闸回路出口，操作维护简便。
2、保护运行情况分析
水电厂自投运以来，机组保护动作正确以及动作结果正确，其保护动作表现在下列方面：
轴电流保护：在投产之初，发生数次“轴电流保护动作”停机现象，通过分析原因为：轴电流传感器安装不匹配，导致轴电流测量值发生偏大，在运行中发生轴电流波动即会引起保护动作；火灾报警装置装置引线导致信号相互干扰，轴电流测量值显示偏大。通过重新安装匹配的传感器、火灾报警二次接引线加装屏蔽线，使测量值显示正常。
正、反推瓦温保护：由于正、反推瓦测温电阻采用埋入式方式，材料和安装装量较差，导致机组在转动过程中，测温电阻引出线出现断线或引出线虚接现象。为防止温度测量显示异常导致保护动作，在对机组本身测量电阻更换外，还对保护回路进行了改造，将水机回路温度点一点接入改为两点接入，在判断逻辑上采用“与”的关系，只有两个测点同时判断温度超高，保护才启动，一点温度超高时，发信号。
转子一点接地保护：机组在运行中曾出现过转子一点接地现象，保护动作信号发出，无法复归。停机后检查转子绝缘正常，对转子进行盘车检查为磁极软接地。另外，发电机碳刷刷架碳粉堆积过多，风洞内导轴承漏油积油过多，使转子长时间浸泡在内，也会导致转子绝缘阻值降低甚至到 0 而发转子一点接地信号，因此必须加强发电机的相关检查，保证机组正常运行。
油位、油压保护：机组在运行过程曾出现数次由于润滑高位油箱油位低及调速器压力油罐压力低相关水机保护动作停机现象，保护动作全部正确，对润滑油系统和调速器油系统进行了相关的改造后，机组运行稳定，未出现类似事故停机现象。
结束语
总之，灯泡贯流式水轮发电机组保护配置在水电厂能够发挥非常重要的作用。水电厂机组保护配置为灯泡贯流式水轮发电机组保护的典型配置，对水轮发电机组的电气量及非电气量进行了全面的保护，能够完全满足该类型机组的各种故障情况下安全保护运行，具备保护运行的选择性、灵敏性、快速性和可靠性，值得同类型和相似类型机组的借鉴。灯泡贯流式水轮发电机组保护配置推广到水电厂之后，企业必须重视灯泡贯流式水轮发电机组保护的重要性，从而提高了水电厂的市场竞争能力必然趋势。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
